JP2007133970A - 光記録媒体およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストを低減し、廃棄物処理を軽減することのできる光記録媒体の製造方法及び光記録媒体を提供する。
【解決手段】基板上に複数の情報記録層と、前記基板よりも薄い保護層を備え、前記保護層側からレーザ光を照射して情報の記録再生を行う光記録媒体の製造方法であって、前記情報記録層を分離するための中間層に情報ガイドトラックを転写する工程で使用した透光性スタンパ兼用基板を、前記基板として用いることを特徴とする光記録媒体の製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、レーザ光により情報の記録再生を行う光記録媒体およびその製造方法に関し、特に情報記録層を複数備えた光記録媒体およびその製造方法に関する。

近年、情報記録分野においてさまざまな記録方式、媒体が利用されている。中でも高密度化に優れ、取り外し可能（リムーバブル）でビット単価が安い光ディスクはデータ配布、情報のバックアップなど幅広い用途で活用されている。また、コンピュータや映像機器などの情報処理装置で取り扱うデータが音声、画像、動画といったさまざまな情報に多様化し、それらの要求するデータサイズが増え続けていることから、情報記録媒体に対するさらなる高密度化の要求は高まるばかりである。

光ディスクは、情報記録層の構造によって再生専用型、追記型、書き換え可能型に大別され、どれも情報記録面の微小な領域にレーザ光を集光させて情報を記録再生するものである。基本的にこれら光ディスクの記録密度は集光するレーザスポットが小さいほど高くなり、記録容量は記録密度と情報面の面積に比例して大きくなる。レーザスポット径はλ／ＮＡ（λはレーザの波長、ＮＡはレンズの開口数）によって決まるので、大容量化へのアプローチとしてはレーザの短波長化、レンズの開口数の増大、情報面積の増加が考えられる。しかし、レーザの短波長化は素子の制約があり、ディスクサイズの大径化は取扱が難しくなることから、システム構成としては開口数増加と情報記録層の多層化が主要な研究テーマとなっている。

レンズの開口数の増加に伴って、レンズと情報記録面との距離を近づける必要があることから、光ディスクの構造も変化してきている。ＣＤ（コンパクト・ディスク）の場合は、厚さ１．２ｍｍの基板上に情報記録面を設けて、基板側からレーザを照射し、基板を通して記録・再生を行っていた。
次にＤＶＤ（デジタル・ヴァーサタイル・ディスク）では、０．６ｍｍの基板上に情報記録面を設けて基板越しに情報記録再生を行う方式が採用された。このようにしてレンズと情報記録面を近づけるとともに、レ−ザの入射面と反対側にはディスクの補強のために０．６ｍｍのダミー基板を貼り付けるという構成を採っていた。

さらに、高密度化を図ったＢＤ（ブルレイ・ディスク）の場合は、例えば特許文献１に記載されているように、光ディスクの基材となる厚さ１．１ｍｍの樹脂基板に情報記録層を複数積層したのちに０．１ｍｍ程度の保護層を設ける。そして、保護層側からレーザ光を照射することで光学系と情報記録面の距離を近づけ、レンズの開口数増大を図っている。またこの時、各情報記録層は中間層によって隔てられており、特定の層にレーザ光を集光しているときに他の情報記録層に影響を及ぼさない、あるいは影響を受けない構造を採っている。

一方、ＤＶＤでも情報記録膜を２層としたタイプが実用化された。このようなＤＶＤの製造方法として２種類の方式が知られている。一つは貼り合わせ方式といわれるタイプで、厚さ０．６ｍｍで記録層付きの基板を２枚、中間層を介して貼り合わせるものである。もう一つの方式は、０．６ｍｍ厚の基板上に、第一の情報記録層、中間層及び第二の情報記録層を形成し、最後にダミー基板を第二の情報記録層に貼り付ける方式である。

張り合わせ方式は、ＤＶＤの２層タイプであれば有効な方法であるが、ＢＤの場合は情報記録層に対して基板と反対側にある保護層が薄くて取扱が難しいため、適用が難しい。また、ダミー基板を第二の情報記録層に貼り付ける方式は、中間層にトラック溝を形成するために必要な透光性スタンパを使用後にそのままダミー基板として使えるのでＤＶＤの製造方法においては特にコストアップ要因とはならなかった。しかしながらこの方式は、ダミー基板が存在しないＢＤには適用することができない。

記録層２層タイプの書き換え可能型ＢＤの一般的な製造方法を例に取ってさらに従来技術について図を参照しながら説明する。

図５は、従来技術におけるＢＤの製造方法の一例を模式的に示した図である。
このＢＤの製造方法の例においては、一般的な樹脂成形機を用いて成形された基板１０１の情報トラッキング用の溝が形成されている主面に第１の情報記録層１０２を形成する（図５（ａ））。第１の情報記録層１０２の形成は、例えば相変化型の情報記録層であれば一般的なスパッタリング装置を使って形成することが出来る。

次に、基板１０１を回転させながら第１の情報記録層１０２の上に中間層となる紫外線硬化樹脂をノズル１３１から滴下し、中間層となる層１０３ｐを５〜４０μｍ程度の厚さにスピンコートする（図５（ｂ））。これに透光性スタンパ１２１を密着させながら紫外線を照射し、中間層１０３を硬化させ（図５（ｃ））、硬化後、透光性スタンパ１２１を剥離すると、中間層１０３の上面に第２の情報記録層のためのトラッキング用溝が形成されている（図５（ｄ））。

次にトラッキング用溝が形成された中間層１０３の上面に第２の情報記録層１０４を形成する（図５（ｅ））。この第２の情報記録層１０４の上面に５０〜２００μｍの層厚を有する保護層１１１を形成するとＢＤが完成する（図５（ｆ））。保護層１１１の形成方法は、スピンコートでも良いし、シート状の部材を接着しても良い。

第２の情報記録層用のトラッキング溝を形成するために使用する透光性スタンパ１２１の材料として、紫外線照射に対する耐久性を考えてガラスを用いると、中間層硬化後の剥離が難しいという問題があった。このため、透光性スタンパ１２１の材料として、剥離性に優れた樹脂材料が一般的に使われている。しかし、樹脂材料は紫外線照射によって変質して透過率が下がるので透光性スタンパとしての繰り返し耐久性に問題があり、使用された後に廃棄されていた（図５（ｄ））。このため、結果として透光性スタンパコストがディスクの製造コストを増大させるという問題があった。

特開２００２−２６０３０７号公報

本発明は上記従来技術の現状に鑑みなされたものであり、使用した透光性スタンパ兼用基板を基板として再利用する、製造コストを低減し、廃棄物処理を軽減することのできる光記録媒体の製造方法及び光記録媒体を提供することを目的とする。

上記課題を解決した本発明の光記録媒体の製造方法は、基板上に複数の情報記録層と、前記基板よりも薄い保護層を備え、前記保護層側からレーザ光を照射して情報の記録再生を行う光記録媒体の製造方法であって、前記情報記録層を分離するための中間層に情報ガイドトラックを転写する工程で使用した透光性スタンパ兼用基板を、前記基板として用いることを特徴とする。
さらに、上記課題を解決した本発明の光記録媒体は、基板上に、複数の情報記録層と、前記基板よりも薄い保護層を備え、前記保護層側からレーザ光を照射して情報の記録再生を行う光記録媒体であって、前記情報記録層を分離するための中間層に情報ガイドトラックを転写する工程で使用した透光性スタンパ兼用基板を、前記基板として用いることを特徴とする。

情報記録層を分離するための中間層に情報ガイドトラックを形成する工程で使用した透光性スタンパ兼用基板を基板として用いることにより、光記録媒体の製造コストを低減し、廃棄物処理を軽減することを可能とした。

本発明の光記録媒体の製造方法は、基板上に複数の情報記録層と、前記基板よりも薄い保護層を備え、前記保護層側からレーザ光を照射して情報の記録再生を行う光記録媒体の製造方法である。そして、本発明の光記録媒体の製造方法は、前記情報記録層を分離するための中間層に情報ガイドトラックを転写する工程で使用した透光性スタンパ兼用基板を、前記基板として用いることを特徴とする。

以下本発明の好ましい実施の形態について、図を参照しながら説明する。

（第１の実施形態）
図１は本発明の光記録媒体の製造方法における第１の実施形態の製造工程の概要を示した図である。図１に示した実施形態において、透光性スタンパ兼用基板１ａ（図１（ａ））は、情報ガイドトラックが形成された表面（図１（ａ）にては、情報記録層１０２の形成されている上側の面をいう）を有する。また、その裏面（図１（ａ）にては、情報記録層１０２の形成されていない下側の面をいう）は、後述する製造工程でスタンパとして利用されるため凹凸形状が形成されている。裏面の凹凸形状は、情報ガイドトラックを反転した凹凸形状のものでも良いし、別の情報ディスクに使われたパターンの反転形状でも良い。

透光性スタンパ兼用基板１ａ（１ｂ）の材料は、紫外線硬化に必要な波長の光を透過して中間層を硬化する上で支障のない材料であればよく、特に限定されない。具体的には、例えば、透光性スタンパ兼用基板１ａ（１ｂ）の材料は、ポリカーボネート樹脂、ポリオレフィン樹脂、アクリル樹脂であることが好ましい。光透過性スタンパ兼用基板１ａ（１ｂ）の厚さは、基板の大きさに応じてある程度剛性が確保できればよく、通常、０．５〜１．２ｍｍとすることが好ましい。光透過性スタンパ兼用基板１ａ（１ｂ）は、射出成形等の一般的な樹脂成形機を用い、公知の方法で成形することができる。
この透光性スタンパ兼用基板１ａに第１の情報記録層１０２を形成（図１（ａ））する。情報記録層１０２は、例えば、相変化型の情報記録層であれば、一般的なスパッタリング装置を用いて形成することができる。相変化記録材料としてＴｅ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｓｂ、Ｓｅ、Ｐｂ、Ａｇ、Ａｕ、Ａｓ、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｐｄ、Ｔｉ、Ｂｉ、Ｚｎ、Ｓｉ等の少なくとも１種からなる合金等が一般的に知られており、これらを用い第１の情報記録層１０２を形成することができる。次に、透光性スタンパ兼用基板１ａを回転させながら第１の情報記録層１０２の上に紫外線硬化樹脂をノズル１３１から滴下してスピンコート（図１（ｂ））することにより中間層となる層１０３ｐを形成する。通常、中間層となる層１０３ｐの層厚は５〜４０μｍとすることが好ましい。

次に、中間層となる層１０３ｐ（図１（ｂ））に、第２の情報記録層１０４用の情報ガイドトラックを形成する。透光性スタンパ兼用基板１ｂの裏面を中間層となる層１０３ｐの表面に密着させながら紫外線（ＵＶと表すことがある）を照射し、中間層となる層１０３ｐを硬化させ情報ガイドトラックを転写し、表面に情報ガイドトラックを有する中間層１０３を形成する。透光性スタンパ兼用基板１ｂは、透光性スタンパ兼用基板１ａと同一の形状を有するものであってもよいし（図１（ｃ））、表面に別の情報ディスクとして用いる基板パターンを有するものでも良い。このとき、透光性スタンパ兼用基板１ｂと中間層１０３との間に気泡が混入するのを防ぐために真空中で密着させることが好ましい。中間層１０３を紫外線硬化した後、透光性スタンパ兼用基板１ｂを剥離（図１（ｄ））すると中間層１０３の上面に第２の情報記録層１０４のための情報ガイドトラックが形成されている（図１（ｄ））。

次に、第１の記録層１０２と同様にして、中間層１０３の上に第２の情報記録層１０４を形成する（図１（ｅ））。

さらに、第２の情報記録層１０４の上に保護層１１１を形成（図１（ｆ））し、光記録媒体が完成する。保護層１１１の層厚は、５０〜２００μｍとすることが好ましい。保護層１１１の形成方法は、スピンコートでもよいし、シート状の部材を接着してもよい。

図１（ｄ）で剥離した透光性スタンパ兼用基板１ｂは、そのまま次の光記録媒体の形成（図１（ａ））工程で透光性スタンパ兼用基板１ａとして使用する。この時、透光性スタンパ兼用基板１ａは、第２の情報記録層のためのトラッキング用溝形成工程（図１（ｃ））で紫外線を照射されているため光の透過率が未照射のときより落ちている。しかしながら、情報記録再生の際には、透光性スタンパ兼用基板１ａ側からレーザを照射することはないので、実質的には問題とならない。

また、図２に、本発明の第１の実施形態の製造方法によって製造された光記録媒体の構成、及び、情報を記録しまたは再生する方法を模式的に示した。レーザ光源（不図示）から出射したレーザ光１２３は、対物レンズ１２２を通して情報記録層上に集光される。図２の実線、点線はそれぞれレーザ光が第２の情報記録層１０４、第１の情報記録層１０２に集光している様子をあらわしている。二つの情報記録層（１０４、１０２）は中間層１０３を介して分離されているので、一方の情報記録層を記録再生しているときにもう一方の情報記録層から影響を受けたり、又は影響を及ぼすことはない。また、レーザ光１２３は保護層１１１側のみから照射されるため、光記録媒体の基板１ａの光学特性は問題とならない。すなわち、光記録媒体の製造工程において、紫外線照射によって透光性スタンパ兼用基板１ｂの透過率が落ちていたとしても情報記録再生には全く影響しない。

なお、第１の実施形態はトラッキング用のガイド溝に記録膜をつけた書き換え可能型光記録媒体を例として説明したが、有機系の情報記録層を有する追記型光記録媒体であっても同様の効果が得られることは言うまでもない。また、情報ガイドトラックの代わりに情報ピット列を形成した上に反射層を設けた再生専用型の光記録媒体でも適用できるのはもちろんである。

以上説明したように、第１の実施形態の製造方法においては、従来よりも工程を増やすことなく、従来の透光性スタンパに替えて透光性スタンパ兼用基板を用いることにより、これを再利用することが出来るようになりコスト削減を実現することが出来た。

（第２の実施形態）
図３に、本発明の第２の実施形態の光記録媒体の製造方法によって作製した光記録媒体の構成を示す。本実施形態と第１の実施形態の製造方法によって作製した光記録媒体との違いは、形成された情報記録層の数及び基板の構成である。本実施形態の製造方法によって作製した光記録媒体は、情報記録層を４層備えており、３枚の透光性スタンパ兼用基板を張り合わせた構成の基板を備えている。

本実施形態の製造方法においては、初めに、上記第１の実施形態の図１（ａ）〜（ｅ）に示した工程におけるのと同様にして、第１、第２の情報記録層１０２、１０４を形成する（図１（ｅ））。その後、さらに上記第１の実施形態の図１（ｂ）〜（ｅ）の工程におけるのと同様にして、第３の情報記録層１０６及び第４の情報記録層１０８を形成する。第４の情報記録層１０８を形成した後、上記第１の実施形態の図１（ｆ）に示した工程におけるのと同様にして保護層１１１を形成する。最後に、第２の記録層及び第３の記録層の情報ガイドトラックを形成するために使用した透光性スタンパ兼用基板２ｂ及び２ｃを、例えば図３に示したような順序で透光性スタンパ兼用基板２ａの下側に接着して本実施形態の光記録媒体を完成する。

本実施形態の製造方法においては、第２〜第４の情報記録層用にそれぞれ透光性スタンパ兼用基板が必要になるので、一枚の光記録媒体につき３枚の透光性スタンパ兼用基板２ａ、２ｂ、２ｃを使用する。そこで本実施形態において使用する透光性スタンパ兼用基板の厚さを第１の実施形態において通常使用する透光性スタンパ兼用基板の厚さの１／３程度にしておくことが好ましい。このようにしておけば、それらを貼り合せる事で第１の実施形態において通常使用する透光性スタンパ兼用基板１枚分相当の厚さの基板とすることができる。また、本実施形態の製造方法においては、透光性スタンパ兼用基板同士を貼り合せる面には情報ガイドトラックを必要としない。従って、第２から第４の記録層の情報ガイドトラックを形成するための未使用の透光性スタンパ兼用基板のうちの２枚（図３に示した、２ｂ、２ｃ）は、片方の面のみに、情報ガイドトラックの凹凸形状を反転した凹凸形状が形成されているものであってもよい。それ故、所望の場合には、本実施形態の製造方法は、一枚の光記録媒体を作製するために、上述した両面に凹凸形状が形成されている未使用透光性スタンパ兼用基板を一枚のみ使用する態様とすることもできる。

（第３の実施形態）
図４に、本発明の第３の実施形態の光記録媒体の製造方法によって作製した光記録媒体の構成を示す。
本実施形態の光記録媒体の製造方法によって作製した光記録媒体は、４層の情報記録層と、１枚の透光性スタンパ兼用基板で構成されている。本発明における透光性スタンパ兼用基板１ａは、通常の金属スタンパに比べると著しく耐久性に劣るものの、１度使用しただけで紫外線照射により透光性スタンパ兼用基板１ａの再利用が不可能となるわけでは必ずしもない。使用の度ごとに紫外線透過率が低下するのに対して、数十％程度紫外線照射時間を延ばすことで所望の情報ガイドトラックの転写を行うことが可能である。
本実施形態の製造方法においては、初めに、上記第１の実施形態の図１（ａ）〜（ｅ）に示した工程におけるのと同様にして、第１、第２の情報記録層１０２、１０４を形成する（図１（ｅ））。その後、（図１（ｃ）の透光性スタンパ兼用基板１ｂに替えて）第３、第４の情報記録層のための情報ガイドトラックに対応した透光性スタンパ兼用基板を用いて、上記第１の実施形態の図１（ｂ）〜（ｅ）の工程におけるのと同様にして、第３の情報記録層１０６及び第４の情報記録層１０８を形成する。
本実施形態の製造方法によって４層の情報記録層を有する光記録媒体を１枚製造すると３枚の使用済み透光性スタンパ兼用基板が残される。これらの透光性スタンパ兼用基板は、紫外線照射による光の透過率の低下を補う分だけ照射時間を長くし、３回までの透光性スタンパとしての再利用を行う。その後、ディスクのベース用基板として用いることで透光性スタンパ兼用基板を無駄なく利用することができる。

本発明の第１の実施形態の光記録媒体の製造方法における製造工程を示す図である。 本発明の第１の実施形態の光記録媒体の製造方法によって作製された光記録媒体の構成図である。 本発明の第２の実施形態の光記録媒体の製造方法によって作製された光記録媒体の構成図である。 本発明の第３の実施形態の光記録媒体の製造方法によって作製された光記録媒体の構成図である。 従来の光記録媒体の製造方法における製造工程の一例を示す図である。

符号の説明

１ａ 透光性スタンパ兼用基板
１ｂ 透光性スタンパ兼用基板
２ 透光性スタンパ兼用基板（貼り合せ）
１０１ 基板
１０２ 第１の情報記録層
１０４ 第２の情報記録層
１０６ 第３の情報記録層
１０８ 第４の情報記録層
１０３，１０５，１０７ 中間層
１１１ 保護層
１２１ 透光性スタンパ
１３１ ノズル

Claims (3)

1. 基板上に複数の情報記録層と、前記基板よりも薄い保護層を備え、前記保護層側からレーザ光を照射して情報の記録再生を行う光記録媒体の製造方法であって、
   前記情報記録層を分離するための中間層に情報ガイドトラックを転写する工程で使用した透光性スタンパ兼用基板を、前記基板として用いることを特徴とする光記録媒体の製造方法。
2. 前記基板が、前記情報記録層を分離するための中間層に情報ガイドトラックを転写する工程において使用した前記スタンパ兼用基板を複数貼り合わせて構成したものであることを特徴とする請求項１に記載の光記録媒体の製造方法。
3. 基板上に複数の情報記録層と、前記基板よりも薄い保護層を備え、前記保護層側からレーザ光を照射して情報の記録再生を行う光記録媒体であって、
   前記情報記録層を分離するための中間層に情報ガイドトラックを転写する工程で使用した透光性スタンパ兼用基板を、前記基板として用いることを特徴とする光記録媒体。

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